Формувач парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю

Реферат: Формувач парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджених на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий інвертори; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І. Введено другий D-тригер і третій двовходовий елемент І. UA 72140 U (12) UA 72140 U UA 72140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до імпульсної техніки і призначена для формування парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю. Відомі формувачі, що містять кварцовий задавальний генератор, який працює в безперервному режимі, пристрій синхронізації і вихідний пристрій, що забезпечує формування необхідних імпульсів, часові параметри яких визначаються часовими параметрами імпульсів, що подаються на вхід (Тактовий генератор. Авторське свідоцтво СРСР № 307502. - Бюлетень винаходів. № 20, 1971; Тактовий генератор. Авторське свідоцтво СРСР № 354544. - Бюлетень винаходів. № 30, 1972. Недолік відомих пристроїв - обмежені функціональні можливості. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є формувач парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю (патент на корисну модель № 63177 от 26.09.2011. Бюл. № 18, 2011 p.), який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий інвертори; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І;. вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом першого інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника і входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вхід другого інвертора з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника, з'єднані з відповідними входами паралельного завантаження другого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів; вихід переповнювання першого лічильника утворює перший вихід формувача. Недолік відомого пристрою - обмежені функціональні можливості, що обумовлено наявністю тільки одного виходу. У основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення формувача парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю, шляхом введення нового складу елементів і нової організації взаємних з'єднань між ними, забезпечити розширення функціональних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що в формувач парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий інвертори; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, який містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки Dтригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом першого інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника і входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вхід другого інвертора з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний з входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові 1 UA 72140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід Dтригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника, з'єднані з відповідними входами паралельного завантаження другого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів; вихід переповнювання першого лічильника утворює перший вихід формувача, відповідно до корисної моделі, введено другий D-тригер і третій двовходовий елемент І, при цьому, тактовий вхід другого D-тригера з'єднано з тактовими входами лічильників, інформаційний вхід другого D-тригера з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, вхід асинхронної установки другого D-тригера з'єднано з загальною точкою послідовно сполучених резистора і конденсатора, перший вхід третього елемента І, вихід якого утворює другий вихід формувача, з'єднано з виходом першого інвертора, другий вхід третього елемента І з'єднано з виходом другого D-тригера. Заявлений формувач має новий склад елементів і нову організацію взаємозв'язків між ними, тобто містить нову сукупність ознак, які забезпечують нові технічні властивості. Технічний результат, як наслідок цих властивостей - розширення області застосування і функціональних можливостей формувача за рахунок формування парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю. На фіг. 1 наведена схема формувача. Формувач містить два реверсивні двійкові лічильники 1, 2, кожен з яких має: вхід подачі тактових імпульсів С, вхід налагодження на режим підсумовування/віднімання U, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L і входи подачі даних D0-D3, вхід дозволу режиму лічби Р0, вхід асинхронної установки у нульовий стан R, вихід переповнювання Р 4; два інвертора 3, 4; двовходовий елемент АБО 10; три двовходових елементи І 8, 9, 12; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора 5 і конденсатора 6; D-тригери 7, 11 зі входами асинхронної установки в нульовий стан R, при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора 5 і конденсатора 6 сполучена з інформаційним входом D-тригера 7, з одним входом елемента 8, з одним входом елемента 9 і зі входом асинхронної установки D-тригера 11 у нульовий стан. Другий вхід елемента 8 утворює вхід подачі імпульсів зупинки (Stop) формування вихідних імпульсів; вихід елемента 8 сполучений з входом асинхронної установки D-тригера 7 у нульовий стан; другий вхід елемента 9 з'єднано з виходом елемента 10. Вихід переповнювання Р 4 лічильника 2 з'єднано зі входом L дозволу синхронного паралельного завантаження лічильника 1, інформаційним входом тригера 11, входом інвертора 4, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування Р0 лічильника 2. Вихід переповнювання Р4 лічильника 1, який утворює перший вихід F, формувача, з'єднано зі входом L інвертора 3, вихід якого поєднаний з входом дозволу рахування Р 0 лічильника 1, першим входом елемента І 12 і входом L дозволу синхронного паралельного завантаження лічильника 2, другий вхід елемента І 12 з'єднано з виходом тригера 11. Вихід елемента 9 з'єднаний зі входами R асинхронної установки лічильників 1, 2 у нульовий стан; один з входів елемента АБО 10 з'єднаний з виходом переповнення лічильника 1, а другий - з виходом D-тригера 7. Входи D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 1 з'єднано з відповідними входами D3D2D1D0 паралельного завантаження лічильника 2 і з відповідними входами b3b2b1b0, які утворюють управляючі входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів. Тактові входи С лічильників 1, 2 і D-тригера 11 сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід С тригера 7 утворює вхід подачі імпульсів запуску (Start) формування вихідних імпульсів. Вихід елемента І 12 утворює другий вихід формувача F 2. Працює формувач в наступній послідовності. Наявність ланцюжка, що складається із поєднаних послідовно резистора 5 і конденсатора 6, підключеного до шини живильної напруги +Е, при включенні джерела живлення протягом деякого проміжку часу формує рівень логічного нуля на вході асинхронної установки у нульовий стан D-тригера 11, на входах елементів 8 та 9, забезпечуючи формування рівня логічного нуля на їхніх виходах, приєднаних до входів R асинхронної установки у нульовий стан відповідно D-тригера 7 і лічильників 1, 2. Після закінчення перехідного процесу, пов'язаного з включенням джерела живлення тригери 7, 11 і обоє лічильники переходять у нульовий стан, формуючи рівень логічного нуля відповідно на виходах тригерів 7, 11 і на виходах переповнювання Р4 лічильників 1,2, що веде до формування рівня логічного нуля на виході елемента АБО 10, вихід якого з'єднаний зі ходом 2 UA 72140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 елемента І 9, що забезпечує підтвердження (блокування) рівня логічного нуля на його виході, і по закінченні перехідного процесу, пов'язаного із зарядом конденсатора 6, що забезпечує рівень логічного нуля на входах R асинхронної установки лічильників 1, 2 у нульовий стан. Оскільки режим асинхронної установки лічильників в нульовий стан має пріоритет по відношенню до всіх останніх режимів, то до тих пір, поки на вході елемента 9 (а отже і на його виході) зберігатиметься рівень нуля, нульовий стан лічильників і тригера 11 залишатиметься незмінним. Під час вступу імпульсу запуску (Start) на тактовий вхід С тригера 7 по його фронту тригер переходить в одиничний стан (Q=1), формуючи рівень логічної одиниці на виході елемента АБО 10, а отже на вході та виході елемента І 9, що забезпечує рівень логічної одиниці на входах R лічильників 1, 2, знімаючи блокування. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильника 2 надходить на вхід дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 1, готуючи його до прийому інформації зі входів D 0-D3 і на вхід інвертора 4, формуючи на його виході рівень логічної одиниці, забороняє режим лічби лічильника 2. Нульове значення сигналу з виходу переповнювання Р4 лічильника 1 надходить на вхід інвертора 3, формуючи на його виході рівень логічної одиниці, забороняє режим синхронного паралельного завантаження лічильника 2, тобто лічильник 2 переходить у режим зберігання. Під час вступу першого (після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування) тактового імпульсу С по його фронту відбувається паралельне завантаження лічильника 1 значеннями сигналів b3b2b1b0, тобто лічильник 1 переходить у стан b3b2b1b0. Нульовий стан лічильника 2 і, відповідно, тригера 11 буде залишатися незмінним. У результаті цього переходу сигнал на виході переповнювання лічильника 1 (на першому виході формувача) дорівнює рівню логічної одиниці, що веде до формування активного сигналу на вході дозволу синхронного паралельного завантаження L лічильника 2 і на вході дозволу режиму лічби лічильника 1, тобто лічильник 2 переходить в режим синхронного паралельного завантаження. Оскільки нульове значення сигналу на виході переповнення лічильника 2 залишатися незмінним, то режим завантаження лічильника 1 також залишатися незмінним. І тоді під час вступу другого тактового імпульсу відбувається паралельне завантаження лічильника 2 значеннями сигналів, що подаються на відповідні входи D o-D3, тобто лічильник 2 переходить у стан b3b2b1b0, а також паралельне завантаження лічильника 1, тобто його стан залишатися незмінним (рівним b3b2b1b0). В результаті цього переходу лічильник 1 перейде у режим віднімання, а режим завантаження лічильника 2 залишатися незмінним. Під час вступу подальших тактових імпульсів тригер 11 переходить в одиничний стан, вміст лічильника 1 зменшуватиметься на одиницю, а стан лічильника 2 залишатися незмінним (рівним В), до тих пір, поки вміст лічильника 1 не стане рівним 0. В результаті цього переходу лічильник 1 перейде в режим зберігання нуля, а лічильник 2 - в режим віднімання. У результаті цього переходу формується нульове значення на першому виході формувача і одиничне значення на другому виході. Під час вступу подальших тактових імпульсів, вміст лічильника 1 буде залишатися незмінним (рівним 0), а стан лічильника 2 буде зменшуватиметься на одиницю до тих пір, поки вміст лічильника 2 не стане рівним 0, і тоді під час вступу наступного тактового імпульсу тригер 11 переходить у нульовий, лічильника 1 в стан b3b2b1b0, тобто надалі всі процеси повторюються. Таким чином, після закінчення перехідного процесу, пов'язаного із зняттям блокування, тобто після подачі імпульсу запуску (Start), під час вступу на вхід С формувача періодичної послідовності імпульсів з періодом Т на виходах F 1, F2 формувача генерується періодична послідовність імпульсів типу меандр, кратних періоду вхідних імпульсів, часові параметри яких визначаються значенням управляючого слова b 3b2b1b0-tи1=tи2 = (b3b2b1b0+1)T. Зупинка процесу формування вихідної послідовності імпульсів здійснюється подачею імпульсу, відповідного рівню логічного нуля, на вхід зупинки (Stop), що формує активний рівень сигналу на вході R асинхронної установки D-тригера 5, що призводить до переходу його у нульовий стан (Q=0). Імпульс Stop, як правило, асинхронний по відношенню до імпульсів зовнішнього генератора і до стану лічильників 1, 2. Якщо у момент вступу лічильник 2 знаходитиметься у стані, відмінному від нульового, яке характеризується рівнем логічної одиниці на виході переповнення з'єднаного зі входом елемента АБО 10, обумовлюючи рівень логічної одиниці на його виході, приєднаного до входу елемента І 9. Оскільки на другому вході цього елемента також рівень логічної одиниці, визначуваний напругою на конденсаторі 4, який зарядився при включенні джерела живлення, то на виході елемента І 9, а отже, і на входах R лічильників 1, 2 буде рівень логічної одиниці. Звідси витікає, що у момент вступу імпульсу припинення генерації не станеться, обумовлюючи тим самим запобігання спотворенню останнього імпульсу у вихідній послідовності. І тільки зі 3 UA 72140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 вступом подальших імпульсів, коли відбуватиметься перехід лічильника 2 у нульовий стан, на виході елемента АБО 10 буде сформований рівень логічного 0, обумовлюючи рівень 0 на вході та виході елемента І 9, що приведе до блокування нульового стану лічильника 1, 2, а отже, до припинення процесу генерації. Зі вступом наступного імпульсу запуску всі процеси повторюються. На фіг. 2 наведений граф переходів формувача, що складається з двох кілець (верхнє кільце - граф переходів лічильника 2, нижнє кільце - граф переходів лічильника 1) із загальною вершиною, відповідною нульовому стану лічильників, а на фіг. 3 - епюри, що ілюструють роботу для варіанта налагодження b3b2b1b0=0100, визначаючого часові параметри вихідної парафазної періодичної послідовності імпульсів - tи1=tи2 = (0100+1)Т = 5Т. На відміну від відомого пристрою формування парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю розширює функціональні можливості і область використання формувача. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Формувач парафазної послідовності імпульсів типу меандр з перенастроюваною тривалістю, який містить два реверсивні двійкові лічильники, налагоджені на режим віднімання, кожен з яких має вхід подачі імпульсів синхронізації, вхід дозволу синхронного паралельного завантаження і входи подачі даних при завантаженні, вхід дозволу режиму лічби, вхід асинхронної установки у нульовий стан, вихід переповнювання; перший і другий інвертори; двовходовий елемент АБО; ланцюжок, що складається з послідовно з'єднаних резистора і конденсатора; стартостопний пристрій, якій містить синхронний D-тригер зі входом асинхронної установки у нульовий стан, перший і другий двовходові елементи І; при цьому загальна точка послідовно сполучених резистора і конденсатора з'єднана з інформаційним входом D-тригера, з одним входом першого та другого двовходового елемента І; вихід першого двовходового елемента І сполучений зі входом асинхронної установки D-тригера в нульовий стан; другий вхід другого елемента І, який сполучений з виходом елемента АБО, один з входів якого поєднаний з виходом переповнювання першого лічильника, входом першого інвертора, вихід якого поєднаний зі входом дозволу лічби першого лічильника і входом дозволу синхронного паралельного завантаження другого лічильника; вхід другого інвертора з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, а вихід - з його входом дозволу режиму лічби; другий вхід елемента АБО сполучений з виходом D-тригера; вихід другого елемента І з'єднаний зі входами асинхронної установки лічильників у нульовий стан; тактові входи першого та другого лічильників сполучені між собою, утворюючи вхід формувача - вхід подачі періодичної послідовності імпульсів з виходу зовнішнього генератора; тактовий вхід D-тригера утворює вхід подачі імпульсів запуску; другий вхід першого елемента І утворює вхід подачі імпульсів зупинки формування вихідних імпульсів; входи паралельного завантаження першого лічильника, з'єднані з відповідними входами паралельного завантаження другого лічильника, утворюють входи налагодження формувача на задану тривалість вихідних імпульсів; вихід переповнювання першого лічильника утворює перший вихід формувача, який відрізняється тим, що в нього введено другий Dтригер і третій двовходовий елемент І, при цьому, тактовий вхід другого D-тригера з'єднано з тактовими входами лічильників, інформаційний вхід другого D-тригера з'єднано з виходом переповнювання другого лічильника, вхід асинхронної установки другого D-тригера з'єднано з загальною точкою послідовно сполучених резистора і конденсатора, перший вхід третього елемента І, вихід якого утворює другий вихід формувача, з'єднано з виходом першого інвертора, другий вхід третього елемента І з'єднано з виходом другого D-тригера. 4 UA 72140 U 5 UA 72140 U Комп’ютерна верстка M. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6